检索结果-内蒙古大学图书馆

电工技术学报 2021年第2期36卷 292-304页

作者：张辉梁誉馨孙凯陈欢杜明桥西安理工大学电气工程学院西安710048 电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(清华大学) 北京100084

针对直流微电网惯性低、母线电压质量较差的问题,考虑当前分布式微源对高升/降压比、电气隔离以及高效率变换器的急切需求,提出一种多端口隔离型DC-DC变换器(MPIC)的改进虚拟电容(IVC)控制策略。首先,采用MPIC取代传统的Buck-Boost电路... 详细信息

针对直流微电网惯性低、母线电压质量较差的问题,考虑当前分布式微源对高升/降压比、电气隔离以及高效率变换器的急切需求,提出一种多端口隔离型DC-DC变换器(MPIC)的改进虚拟电容(IVC)控制策略。首先,采用MPIC取代传统的Buck-Boost电路,实现储能系统内部微源相互电气隔离;其次,通过类比交流微电网中虚拟同步电机的调频控制,得到适用于MPIC的IVC控制;然后,建立其IVC控制下储能接口变换器(ESC)的小信号模型,深入分析负载扰动下直流母线电压的动态特性,针对扰动过程中产生的电压过冲现象,采用前馈补偿予以消除,并给出电压跟踪系数、虚拟电容和阻尼系数等参量的整定方法;最后,仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性和正确性。

关键词：直流微电网惯性改进虚拟电容控制多端口变换器

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

一种多工况高增益多端口DC/DC变换器

引用

中国电机工程学报 2019年第7期39卷 2155-2166页

作者：王辉陈耀曾庆典李圣乾邾玢鑫三峡大学电气与新能源学院湖北省宜昌市443002

针对含储能单元的新能源发电系统,提出一种多工况高增益多端口DC/DC变换器,所提变换器集成了一个单向供电端口、一个双向储能端口及一个负载端口,可实现任意两电气端口之间的一次电能变换,其具有输入输出电压增益高、各工况切换平滑、... 详细信息

针对含储能单元的新能源发电系统,提出一种多工况高增益多端口DC/DC变换器,所提变换器集成了一个单向供电端口、一个双向储能端口及一个负载端口,可实现任意两电气端口之间的一次电能变换,其具有输入输出电压增益高、各工况切换平滑、开关器件电压应力低等优点。首先分析所提变换器的工作原理,然后推导出变换器的性能特点,最后搭建一台额定功率为600W的实验样机对理论分析进行实验验证。

关键词：储能单元多工况高增益多端口变换器

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

多端口双向Buck-Boost变换器研究

引用

电力电子技术 2021年第5期55卷 129-135页

作者：马晓爽梁晖丁庆韩世龙北京交通大学国家能源主动配电网技术研发中心北京100044 深圳供电局有限公司广东深圳518000

介绍了一种多端口双向Buck-Boost变换器,采用非隔离型高频同步脉冲控制方式,可应用于电池储能系统等多电压源应用场合,以实现主动均衡及各端口间的电流及能量控制。从两端口双向Buck-Boost电路入手分析了该拓扑的稳态工作原理,并以四端... 详细信息

介绍了一种多端口双向Buck-Boost变换器,采用非隔离型高频同步脉冲控制方式,可应用于电池储能系统等多电压源应用场合,以实现主动均衡及各端口间的电流及能量控制。从两端口双向Buck-Boost电路入手分析了该拓扑的稳态工作原理,并以四端口拓扑为例,重点推导了多端口变换器中端口电流和电感电流之间的关系,得出多开关管下占空比的规律,同时提出电流控制策略,以实现多端口电流的同时控制。针对低压大电流工况下金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的二极管导通压降带来的损耗,设计互补脉冲驱动方案,以减小变换器的二极管损耗。最后通过仿真和实验进行了验证。

关键词：多端口变换器互补脉冲驱动主动均衡

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

应用于电压暂降治理设备的多端口超高增益DC/DC变换器的研究

引用

电源学报 2024年

作者：陈锦荣黄国平刘俊峰刘绍敏广东电网有限责任公司佛山供电局华南理工大学自动化科学与工程学院

针对电压暂降治理设备的高增益直流侧变换需求，提出了一种具有超高电压增益的非隔离型多端口DC/DC变换器。该变换器将两个单向输入源、一个双向储能单元以及输出负载进行整合。该变换器根据储能单元的工作情况具有三种不同的工作模式... 详细信息

针对电压暂降治理设备的高增益直流侧变换需求，提出了一种具有超高电压增益的非隔离型多端口DC/DC变换器。该变换器将两个单向输入源、一个双向储能单元以及输出负载进行整合。该变换器根据储能单元的工作情况具有三种不同的工作模式，且均能实现超高电压增益。特别是，当其中任意一个输入源的输入为零时，变换器依旧能可靠工作。此外，变换器的多端口输入电流连续，同时输入和输出均共地，有助于减少系统的电磁干扰。论文详细分析了该变换器的工作原理、稳态特性及性能对比。最后，搭建了一台250W的实验样机来验证所提变换器的可行性和有效性。

关键词：电压暂降治理多端口变换器 DC/DC 超高增益

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

九边形模块化变换器拓扑研究及其在交直流组网中多端口拓展

九边形模块化变换器拓扑研究及其在交直流组网中多端口拓展

引用

作者：刘文君武汉大学

学位级别：博士

随着风电、光伏等可再生能源的迅速发展,以集中调度为主的传统电网已无法适应日益增长的分布式可再生能源并网需求。能源互联网作为一种以现有配电网为基础、将互联网和电力电子技术相融合以实现能源可靠调控的新型电网组合方式,能够更... 详细信息

随着风电、光伏等可再生能源的迅速发展,以集中调度为主的传统电网已无法适应日益增长的分布式可再生能源并网需求。能源互联网作为一种以现有配电网为基础、将互联网和电力电子技术相融合以实现能源可靠调控的新型电网组合方式,能够更好地完成分布式能源的并网与消纳,提高其能量利用率。交直流组网是能源互联网的重要趋势之一,其中,能量路由器是实现组网的核心设备,它是由大功率电力电子构成的多端口变换器,能实现多电网互联以及功率双向流动。多电平模块化变换器具有模块化结构易向高压大功率拓展、多电平输出电压谐波小、开关损耗低等优点,在新能源并网领域有广泛应用。论文针对能源互联网的多端口拓展需求,围绕多端口变换器的拓扑演化及其存在的共性问题开展研究,论文取得的主要研究内容如下:(1)在两端口的六边形模块化变换器基础上,提出了一种三端口的九边形模块化变换器,并将其与六边形模块化变换器统一于多边形模块化变换器这一概念下。对多边形模块化变换器拓扑进行统一建模,得到了桥臂功率的数学模型,通过桥臂功率的频率组成成分的分析,验证了桥臂功率不平衡现象为多边形模块化变换器的固有特性。(2)深入研究多边形模块化变换器的桥臂功率不平衡现象,通过将多边形模块化变换器与级联型矩阵变换器进行对比,得到了多边形模块化变换器桥臂功率不平衡现象的产生机理。通过定义不平衡功率比和应力增加比这两个指标,对桥臂功率不平衡程度及其所造成的功率器件电压电流应力增加进行了量化,得到了系统参数与端口数量对不平衡功率比和应力增加比的影响规律,并计算了不平衡现象最恶劣时的最大应力增加比。(3)针对三端口九边形模块化变换器的桥臂功率不平衡补偿问题,推导出了该拓扑的功率平衡条件,并运用平均值模型对桥臂建模,得到了环流与中性点偏置电压之间的数学关系,从而计算得出了控制所需的参数。在此基础上,提出了桥臂功率平衡控制策略,通过注入中性点偏置电压控制环流以抵消不平衡功率,从而实现了变换器的稳定运行,并计算得到了电容电压波动量,对九边形模块化变换器子模块电容参数进行了设计。(4)针对交直流组网问题,探讨了九边形模块化变换器的直流端口拓展问题。通过在其各子模块的低压直流侧加装双有源桥型DC-DC变换器,引入低压直流端口和中压直流端口,并对这两种端口的故障保护分别进行探讨。针对低压直流端口故障,研究基于固态断路器的故障关断特性,建立了故障关断各阶段的数学模型,设计了适用于低压直流故障关断的保护电路。针对中压直流端口故障,为应对多端直流微网的接入需求,提出了一种多端口混合式断路器,对多个混合式断路器进行集成,在不明显增加电压/电流应力的前提下,以更小的成本和体积实现多条线路的故障保护。

关键词：模块化变换器多端口变换器环流控制新能源并网交直流组网直接AC-AC变换器桥臂功率不平衡直流故障固态断路器

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

微网中多端口隔离型DC-DC变换器的虚拟惯性控制策略研究

微网中多端口隔离型DC-DC变换器的虚拟惯性控制策略研究

引用

作者：梁誉馨西安理工大学

学位级别：硕士

随着直流微源和直流负载的使用日益增多,直流微电网开始兴起。为增强直流母线电压的抗扰能力,有学者提出在直流微网中引入类似虚拟同步发电机的虚拟惯性控制策略,即虚拟电容控制,有效增强直流微网的惯性。考虑当前分布式微源对高升/降... 详细信息

随着直流微源和直流负载的使用日益增多,直流微电网开始兴起。为增强直流母线电压的抗扰能力,有学者提出在直流微网中引入类似虚拟同步发电机的虚拟惯性控制策略,即虚拟电容控制,有效增强直流微网的惯性。考虑当前分布式微源对高升/降压比、电气隔离以及高效率变换器的急切需求,结合直流微网惯性低,母线电压质量较差问题,研究了一种多端口隔离型 DC-DC 变换器(Multi-port isolated DC-DC converter,MPIC)的虚拟电容控制策略,并围绕其功率控制展开研究:首先,介绍了课题研究背景,直流微网虚拟惯性控制技术以及隔离型DC-DC变换器在国内外的研究现状。其次,介绍了 MPIC的拓扑结构和控制方法;类比分析了交流微网中的虚拟同步发电机技术和直流微网中的虚拟电容技术,探究了两者之间的相似与不同之处。同时,分别介绍了光伏单元的MPPT控制和储能单元的虚拟电容控制,并基于MPIC探讨了光伏单元和储能单元之间的协调控制策略。然后,提出了适用于MPIC的改进虚拟电容(Improved virtual capacitor,IVC)控制策略,可根据直流母线电压偏移额定值的程度动态调节虚拟电容,提高母线电压的抗扰性能。建立了 IVC控制下储能变换器的小信号稳定性模型,深入分析负载扰动下母线电压的动态特性。针对扰动过程中产生的电压过冲现象,采用前馈补偿予以消除,并给出系统各关键参量的整定方法。最后,研究了基于MPIC的多微源并联及协调控制策略,针对各微源端口共用一个高压全桥端口的现状,设计了一个电压外环多个电流内环的控制框架,在电流内环设立功率分配系数和电流换算系数,实现储能系统按各储能单元剩余容量占总剩余容量的比重精确分配输出功率,为储能单元SOC均衡以及微网系统高效运行提供可靠保障。

关键词：直流微网惯性改进虚拟电容控制多端口变换器

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

新能源混合发电用多端口DC/DC变换器设计

新能源混合发电用多端口DC/DC变换器设计

引用

作者：杨才俊江南大学

学位级别：硕士

多端口DC/DC变换器能够将多种不同种类新能源转化而来的电能在同一个变换器中进行转换利用，可以利用各种新能源之间的互补性，有效得获得较稳定、连续的电能，在混合动力系统中已经展现出很大的应用前景。目前，有许多学者提出了各式... 详细信息

多端口DC/DC变换器能够将多种不同种类新能源转化而来的电能在同一个变换器中进行转换利用，可以利用各种新能源之间的互补性，有效得获得较稳定、连续的电能，在混合动力系统中已经展现出很大的应用前景。目前，有许多学者提出了各式各样的多端口DC/DC变换器，有的已经成功运用到实际应用当中。论文通过研究隔离型和非隔离型多端口DC/DC变换器的性能特点，引出了一种以罗氏变换器和常见的六种PWM变换器为合成单元的系列多端口DC/DC变换器。介绍了基于罗氏变换器多端口DC/DC变换器的设计。以罗氏变换器为基础电路，在基础电路中的电压缓冲单元和电流缓冲单元端口处嵌入相应的PWM变换器，合成对应的多端口DC/DC变换器。合成的变换器各个输入端口之间既可以单独给负载提供电能，也可以同时工作，给负载供电，相互之间不受影响，可以任意扩充输入端口数量，多个端口共用能量缓冲单元，减少了变换器中元器件的数量。电压举升技术的应用，使得以罗氏变换器为输入端的端口具备较高的升压能力，提高输出电压带宽。以Buck型PWM变换器嵌入罗氏变换器自举电路所合成的双端口输入、单端口输出的三端口变换器为典型电路进行电路状态分析。在两个输入端口分别单独给负载供电和同时给负载供电的工作情况下，分析了变换器等效电路状态，推导出变换器的电压输入输出特性和各个元器件承受的电压、电流情况。引入单周期控制器，根据两个输入端口不同的电压输入、输出特性，为典型的三端口变换器分别设计单周期控制器，每个端口都可以实现独立闭环控制。在输入端口引入电压扰动、故障和负载扰动的情况下进行仿真分析，仿真结果说明系统具有很强的抗输入电压扰动能力。搭建实验模拟平台，验证本文所提出的多端口DC/DC变换器的可行性。

关键词：多端口变换器 DC/DC变换器单周期控制器罗氏变换器混合动力系统

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

改进型SEPIC拓扑的多端口DC-DC变换器设计及其控制策略研究

改进型SEPIC拓扑的多端口DC-DC变换器设计及其控制策略研究

引用

作者：李思齐合肥工业大学

学位级别：硕士

以光伏发电为例的可再生能源应用场景中,发电高峰和用电高峰存在不相匹配的问题,同时由于环境因素的影响,其自身发电时也存在间歇性的不稳定特点。目前常见的解决方式为增加一个储能端进行功率平衡,由此组成的多端口变换器大量在上述供... 详细信息

以光伏发电为例的可再生能源应用场景中,发电高峰和用电高峰存在不相匹配的问题,同时由于环境因素的影响,其自身发电时也存在间歇性的不稳定特点。目前常见的解决方式为增加一个储能端进行功率平衡,由此组成的多端口变换器大量在上述供电系统中应用。集成化的设计和集中统一化的控制策略是多端口变换器的独特优势。在光伏发电应用场景中,变换器需提供较高的电压增益,尽管隔离型的变换器可以满足其需求,但由此带来的体积增加和效率降低等问题也不得不考虑。为了权衡高电压增益和隔离型变换器体积之间的矛盾,本文提出了一种非隔离型的改进型SEPIC多端口变换器,在保持了非隔离型体积较小优势的前提下,依然可以提供较高的电压增益。除此以外,针对该变换器,本文设计了对应的控制策略,在实际可能存在的四种工况下,使其均可以在端口之间不同的功率流路径上完成电能传输。本文首先分析了两种多端口变换器衍生的系统性方法,以此作为后续衍生的理论基础。除此以外,由于常见的非隔离型变换器并不具备高电压增益特点,因此本文对SEPIC变换器进行高电压增益改造,使其在保持较高增益的同时,还可以对输入端纹波电流有效控制。最后用上述衍生方法,将改进型的SEPIC变换器改造为集成化的多端口变换器。在控制策略方面,本文分析了每个端口在不同工况下的运行要求,结合端口自身的电气特性和外部需求,对每个端口设计不同的下层控制方法。针对实际的4种工况,本文对每种工况选择相应的控制方法进行组合搭配,对开关管的占空比进行闭环控制,从而实现在不同工况下多端口变换器的控制策略。本文搭建了硬件在环仿真,分别设置不同工况下的外部环境和端口电气设备的参数,仿真不同工况下多端口变换器的运行状态,验证了在稳态情形和在4种工况下的多端口变换器的工作原理和控制策略的有效合理性。

关键词：多端口变换器非隔离型变换器光伏发电控制策略高电压增益

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于组合脉冲单元的光伏多端口DC/DC变换器设计

基于组合脉冲单元的光伏多端口DC/DC变换器设计

引用

作者：陶力维南京理工大学

学位级别：硕士

为了适应多种能源组合利用、各单元之间能量自由流动的需求,各种新型变换器应运而生。在此背景下,对独立光伏发电系统中各种类型的变换器进行了深入研究,在此基础上提出一种多端口光伏发电DC/DC变换器,使用ARM芯片进行电路设计,并进行... 详细信息

为了适应多种能源组合利用、各单元之间能量自由流动的需求,各种新型变换器应运而生。在此背景下,对独立光伏发电系统中各种类型的变换器进行了深入研究,在此基础上提出一种多端口光伏发电DC/DC变换器,使用ARM芯片进行电路设计,并进行理论和实验研究。首先,研究了光伏发电领域各种类型的 DC/DC变换器,针对光伏发电中对多端口变换及最大功率点跟踪等要求,提出了一种基于组合脉冲单元的多端口变换器(Multiple ports Converter, MPC),该变换器改进优化了直流单元,能更好的实现MPPT;给出了各工作状态下MPC的理论分析,得到了关键器件的应力参数。其次,详细分析了光伏电池的电气特性,给出其工程用模型,建立基于Matlab/Simulink的光伏阵列仿真模型,对常用的最大功率点追踪控制方法进行了理论研究与总结对比。再次,研究Buck变换器实现MPPT的工作原理,将MPPT应用在所提出的MPC中,针对改进型MPC验证了扰动观察法的有效性；确立了对变换器中光伏电池板采用MPPT控制,全桥变换器部分采用移相调压控制,从而实现了太阳能光伏电池板和全桥变换器的独立控制。搭建了基于Matlab/Simuli nk的仿真平台,仿真结果验证了所提出的MPC三个端口协调运行的有效性。最后,设计了主功率电路,进行了以LPC2131为核心的控制电路的软硬件设计,完成了驱动电路、采样电路、信号调理电路和移相信号发生电路的设计,制作了小功率原理样机并对该系统进行了实验验证。

关键词：光伏发电多端口变换器移相调压 MPPT

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

双Boost集成双有源桥多端口DC/DC变换器研究

双Boost集成双有源桥多端口DC/DC变换器研究

引用

作者：熊亮亮燕山大学

学位级别：硕士

近年来，随着新能源的不断发展与利用，分布式发电系统的研究成为了热点。多端口变换器可将不同的变换器集成到一起，形成一个含多个端口的变换器，将其应用到分布式发电系统中可以大大简化分布式发电系统的控制，因而多端口变换器受到... 详细信息

近年来，随着新能源的不断发展与利用，分布式发电系统的研究成为了热点。多端口变换器可将不同的变换器集成到一起，形成一个含多个端口的变换器，将其应用到分布式发电系统中可以大大简化分布式发电系统的控制，因而多端口变换器受到了学者越来越多的关注。通过对多端口变换器特点的分析与研究，本文提出了两种新颖的可以应用到分布式发电系统中的多端口DC/DC变换器。这两种多端口变换器是在传统的双有源桥变换器的基础上集成了一个双Boost电路得到的，既具有Boost升压电路的特点，又具有双有源桥变换器的特点。具体构成可分为三部分：1、能量单向输入的可再生电源部分，它作为主要的供电电源，2、储能单元部分，用来弥补可再生电源的供电不足或存储可再生电源的过剩能量，3、隔离输出部分，它则用来向负载提供稳定可靠的电能。本文首先以光伏-蓄电池混合发电系统为例对双Boost集成双有源桥三端口变换器进行了工作过程分析及ZVS软开关实现的研究，并给出相应的仿真验证。然后在此拓扑的基础上将其拓展为四端口变换器，形成双Boost集成双有源桥四端口变换器，并以风光互补系统为例对四端口变换器进行了工作过程分析及ZVS软开关实现的研究，给出相应的仿真验证。最后在双Boost集成双有源桥三端口、四端口DC/DC变换器的研究基础上，得出双Boost集成双有源桥多端口DC/DC变换器可以拓展为任意多个输入端口。针对应用到分布式发电系统中的两种变换器，本文采取了“PWM+移相”的能量控制管理策略以保证变换器的可靠稳定工作，仿真结果验证了两种变换器在不同工作模式下都能可靠地工作，证明了能量控制策略的有效性。然后对提出的多端口变换器进行了实验参数计算与设计，搭建了一台功率为100W的实验样机，对提出的两种拓扑进行了工作原理、ZVS软开关实现以及能量管理策略的有效性进行了实验验证。实验结果证明了本文所提两种拓扑的可行性以及正确性。

关键词：多端口变换器双Boost电路双有源桥变换器 ZVS软开关实现 PWM+移相

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：